[发明专利]制造模制料混合物和由其构成的模制体的方法

说明书

描述一种用于制造用于在铸造工业中使用的模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其构成的模制体，优选铸模或型芯的方法，其中模制料混合物包含模制基本料和包含含锂的水玻璃的溶液或分散体，所述方法包括以下步骤：(1)制造或提供成套材料，所述成套材料至少包含以下作为单独的组分：(K1)包含水玻璃的水溶液或分散体，和(K2a)包含溶解在水中的锂离子的第一不含水玻璃的溶液或分散体，和优选(K2b)优选包含比在组分(K2a)中更低浓度的溶解在水中的锂离子的第二不含水玻璃的溶液或分散体；然后(2)制造模制基本料与一定份额的组分(K1)和与一定份额的组分(K2a)以及可能与一定份额的组分(K2b)的混合物。还描述上述成套材料，特别是用于在根据本发明的方法中使用的成套材料。还给出一种用于制造包含含锂的水玻璃的中间溶液或分散体的设施，用于制造模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其构成的模制体。

技术领域

本发明涉及一种用于制造用于在铸造工业中使用的模制料混合物或用于制造模制料混合物和由此构成的模制体，优选铸模或型芯的方法，其中模制料混合物包含模制基本料和包含含锂的水玻璃的溶液或分散体，所述方法包括以下步骤：(1)制造或提供成套材料，所述成套材料至少包含以下作为单独的组分：(K1)包含水玻璃的水溶液或分散体，和(K2a)包含溶解在水中的锂离子的第一不含水玻璃的溶液或分散体，以及优选(K2b)优选包含比在组分(K2a)中更低浓度的溶解在水中的锂离子的第二不含水玻璃的溶液或分散体，以及其后(2)制造模制基本料与一定份额的组分(K1)和与一定份额的组分(K2a)以及可选地与一定份额的组分(K2b)的混合物。本发明还涉及前述成套材料，更特别是应用在根据本发明的方法中使用的成套材料。本发明还涉及一种用于制造包含含锂的水玻璃的中间溶液或分散体的设施，用于制造模制料混合物或用于制造模制料混合物和由其构成的模制体。

背景技术

铸模基本上由模具组成或由模具和型芯组成，其在装配之后示出待制造的铸件的阴形状。所述型芯和模具是模制体并且通常由耐火的模制基本料，例如石英砂和合适的粘合剂体系组成，该粘合剂体系对铸模在从模制工具中移出时赋予足够的机械强度。耐火的模制基本料优选颗粒状地并且以自由流动形式存在，使得其(在掺入到模制料混合物中之后)能够填充到合适的型腔中并在那里压实。通过粘合剂在模制基本料的颗粒之间产生牢固的粘结，使得铸模获得所需的机械稳定性。

铸模和在其中包含的模制体(模具和可选的型芯)必须满足不同的要求。在铸造过程本身中，所述铸模和型芯首先必须具有足够的强度和耐热性，以便能够将液态金属容纳在由一个或多个(子)铸模形成的型腔中。在开始凝固过程之后，通过沿着铸模的壁构成的凝固的金属层来确保铸件的机械稳定性。

铸模的材料现在应在由金属发出的热的影响下分解，使得所述材料失去其机械强度，即在耐火材料的各个颗粒之间的粘结丧失。在理想情况下，铸模再次崩解成模制基本料的颗粒，所述颗粒能够不费力地从铸件移除。

为了制造模制体能够使用有机的和无机的粘合剂，所述粘合剂的固化能够分别通过冷或热方法进行。在此，作为冷方法表示基本上无需加热或用于制造型芯的模制工具，通常在室温下或在通过可能的反应造成的温度下执行的方法。在此，固化例如通过如下方式进行，将气体引导穿过要固化的模制料混合物并且在此触发化学反应。在热方法中，在造型后将模制料混合物加热，以便例如排出包含在粘合剂中的溶剂或者以便引发化学反应，通过所述化学反应，粘合剂固化。

然而，基于酚醛树脂的有机粘合剂与其组成无关地具有如下缺点，它们在铸造期间分解，并且在此部分地排放大量的有害物质，如例如苯、甲苯和二甲苯。此外，有机粘合剂的铸造一般而言导致不期望的气味和烟雾排放。对于某些体系，甚至在铸模的制造和/或贮存期间就已经发生不期望的排放。

由于所述原因，越来越希望用于在铸造工业中使用的无机粘合剂；存在进一步改善因此制造的铸造模制体，尤其是模具和型芯的产品特性的高的技术和经济兴趣。